Après des études au conservatoire de sa ville natale, Barbaroux se rend à Paris en 1809 pour poursuivre son apprentissage musical auprès de Luigi Cherubini et Rodolphe Kreutzer. Il y rencontre plusieurs personnalités importantes de la musique française, telles que Rossini, Berlioz, Meyerbeer, et Auber, avec lesquels il entretient une correspondance suivie tout au long de sa vie.
Au cours des années 1810-1820, Barbaroux compose plusieurs opéras et œuvres vocales qui connaissent un certain succès à Paris et à Marseille. Parmi ses compositions les plus connues figurent *Roland*, *Cléopâtre*, *Coups de pistolet*, et son opéra comique, *La Mère coupable*.
En 1824, Barbaroux est nommé professeur à la Conservatoire de Marseille. Il occupe cette fonction pendant les vingt années suivantes, et contribue significativement au développement de l'école musicale marseillaise en enseignant un large éventail de disciplines, telles que la composition, le piano, la musique de chambre et l'harmonie. Parmi ses élèves figurent des personnalités telles que Jacques Offenbach, Georges Bizet, Paul Delavallée, et Henri Gounod.
En plus de sa carrière de compositeur et de pédagogue, Barbaroux est également connu pour son activité en tant qu'écrivain musical. Il publie plusieurs ouvrages consacrés à la théorie de la musique, à l'histoire de la musique française, et à des sujets pédagogiques. Ses écrits sont considérés comme des références importantes dans le domaine de la musique française du XIXe siècle.
Charles Jean Marie Barbaroux meurt à Nice en 1841, laissant derrière lui une importante et durable contribution à la musique française et à l'éducation musicale. Sa musique continue d'être jouée et appréciée aujourd'hui.